Hydraulika z drukarki

Zobacz także: Kopaczki do cebuli

Jeśli chodzi chodzi o przenoszenie mocy lub dużych momentów obrotowych, rozwiązaniem pierwszego wyboru podczas projektowania maszyn rolniczych i budowlanych wciąż pozostaje układ hydrauliczny, pozwalający w przypadku ciśnienia roboczego do 400 barów osiągać ogromną gęstość mocy (wielkość mocy na jednostkę objętości lub powierzchni). Specjaliści w zakresie techniki rolniczej zakładają, że mimo rozwoju napędów elektrycznych, układy hydrauliczne, zwłaszcza w maszynach o dużej mocy, dzięki większej gęstości mocy pozostaną niezastąpione.

Niepożądane straty mocy

W wypadku układów hydraulicznych pojawia się jednak istotny problem. Na zaworach, kolektorach i ogranicznikach przepływu układów sterowania dochodzi do strat objętościowych i spowodowanych tarciem, co pogarsza moc i wydajność. Firma Ernst Wagener Hydraulikteile z siedzibą w Hattingen (Nadrenia-Północna Westfalia), specjalizująca się w produkcji instalacji hydraulicznych przystosowanych do potrzeb użytkownika, od dawna usiłuje zmniejszyć do minimum straty w systemach hydraulicznych o coraz bardziej złożonej budowie. Możliwość zredukowania spadków ciśnienia, turbulencji i tarcia konstruktorzy dostrzegli w optymalizacji elementów pod kątem przepływu. Jednak wykonanie kanałów oleju hydraulicznego w blokach sterujących i rozdzielczych tradycyjną technologią poprzez wiercenie powoduje istotne ograniczenia.

– Ponieważ wiercone kanały można wykonywać tylko wzdłuż linii prostej, powstają rozgałęzienia i skrzyżowania odbiegające pod kątem ostrym, co jest niekorzystne z punktu widzenia przepływu – tłumaczy Jan Wagener, prezes firmy Ernst Wagener Hydraulikteile, który rozwiązanie problemu widzi w tzw. produkcji addytywnej, opartej na druku trójwymiarowym 3D.

W tej metodzie elementów nie wytwarza się przez obróbkę skrawaniem, z użyciem frezarki czy wiertła, lecz materiał jest aplikowany warstwa po warstwie, zgodnie z cyfrowym projektem. Takie rozwiązanie zapewnia podczas projektowania produktów swobodę, o jakiej konstruktorzy mogli dotychczas jedynie pomarzyć. Druk 3D umożliwia wytwarzanie lekkich, a jednocześnie bardzo solidnych elementów, opartych na wzorcach znanych z natury, na przykład na szkielecie...

Chcesz dowiedzieć się więcej? Czytaj atr express 16/2020 - zamów:

bezpłatny egzemplarz prenumeratę